2023年11月03日下午14：30，中南大学必赢线路检测3003青年科协联合中南大学必赢线路检测3003研究生会举办的中南大学名师名家学术论坛暨必赢线路检测3003“德材”讲坛第529场于中南大学校本部特冶楼229室举行。本次讲座由朱运田教授对异质结构材料的研究进展及制备过程进行分享，邀请人为梁霄鹏教授。本次学术论坛吸引了众多师生参加，同学们对报告中的精彩内容提出了新颖的问题，并进行了积极的讨论，现场学术氛围非常浓厚。

朱运田教授做了题为“Processing Heterostructured Materials for Superior Properties”的学术报告。在本次学术论坛中，朱教授系统全面地介绍了异质结构材料的发展历程，以及目前的研究现状。新型材料的诞生或新材料设计思路的产生，在引入新的强化机制，提升材料性能的同时，往往会使其工艺过程复杂化，成本明显提升，这对材料最终服役并大规模工业化应用带来了不小的阻碍。很多年前，非晶材料的诞生就是一个很好的例子，虽然非晶材料相比传统金属材料在力学性能或物化性能方面有了明显提升，但其制备成本高，难以生产大尺寸构件，这些问题的存在使非晶材料一直难以步入工业化生产的进程中。而异质结构材料设计思路的提出，为上述问题的解决指明了新的方向和途径。

异质结构材料相比于纳米晶材料，更易于制备，并且成本更低。例如在Ti基异质结构材料中，通过合适的热机械处理，在发生部分再结晶后，材料塑性得到显著提升后，但强度依然保持不变，这一现象甚至超过霍尔佩奇公式的范畴。

在粉末冶金法制备层状异质结构材料中，利用铜铁粉末冶金后再进行轧制处理，材料的力学强度发生超脱传统理念的提高。即通过该方法制备的铜（软相）/铁（硬相）两相材料，其力学强度甚至大于单一硬相的强度，存在1+1>2的效应。在汽车用IF钢中，异质结构材料也存在1+1>2的特殊效应，在新能源汽车中，可以起到减轻汽车重量降低油耗的作用。

在新型钢铁材料设计中，对铁素体和马氏体混合组织使用温轧工艺处理后，得到组织更加细小且均匀的异质结构（马氏体/铁素体混合组织），这样的混合组织力学强度甚至大于纯马氏体的强度。可见异质结构材料的设计思路，可以在传统材料中带来1+1>2的效应，有进一步突破传统材料强度的设计潜力。虽然异质结构材料具有诸多的优势，但其并不是一种遥不可及的设计方式或需要极其复杂昂贵的制备工艺。异质结构材料通过热处理这样简单的方法也可以设计制备，如珠光体等双相钢等。此外，通过调节第二相粒子的分散性和均匀度，异质结构材料的设计思路为新型复合材料的设计也带来了新的研究方向，并带来性能上的突破。通过对目前异质结构材料设计的总结可以发现，异质结构材料的设计中：软区体积分数小于30%，间距小于10μm，对材料性能的提升具有明显的促进作用，也可以更好的指导新型异质结构材料设计开发。

报告结束后，朱运田教授与在场的师生进行了诚挚友好的交流，耐心地回答了同学提出的问题，现场气氛轻松活跃，最后梁霄鹏教授为朱运田教授颁发了证书。

报告人简介：

朱运田，香港城市大学教授，博导，于2020年加入香港城市大学担任讲座教授。此前他曾于2007年至2020年在美国北卡罗来纳州立大学担任杰出教授。1994年获得美国德克萨斯大学奥斯汀分校博士学位后直到2007年，朱教授在美国洛斯阿拉莫斯国家实验室(Los Alamos NationalLaboratory，简称LANL)从事博士后、研究员和组长工作。近年来主要研究方向为异质结构材料和纳米/超细晶材料的位错形变机制和力学行为。朱教授是一位实验学家，对材料研究的基本方面以及设计具有优越强度和延展性的材料非常感兴趣。朱教授和他的同事是异质结构材料这一新兴领域的先驱，最近获得了金属学会讲座奖和Robert Franklin Mehl奖、ASM国际Albert Sauveur奖、IUMRS SOmiya奖。曾获“TMS SMD杰出科学家/工程师奖”和“TMS领导奖”，并当选为欧洲科学院、美国国家发明家学会会员，以及五个TMS学会会员。